- 开元体育告别人工?ProteinSimple引领了哪些WB实验设备集成化变革?
- 开元体育山东华滋自动化技术股份有限公司获机器人视觉上料装置专利
- 开元体育·(中国)官方网站恒睿荣获资源管理专利推动人工智能行业新发展
- 开元体育数据知识产权登记:企业资产增值的新引擎
联系人:
手机: 13800000000
电话: 400-123-6789
邮箱: admin@dlsmart.cn
地址: 广东省广州市开元体育·(中国)官方网站
开元体育告别人工?ProteinSimple引领了哪些WB实验设备集成化变革?
开元体育告别人工?ProteinSimple引领了哪些WB实验设备集成化变革?为了帮助用户更深入、全面地了解WB自动化、集成化实验设备有哪些新进展,以及其解决了传统WB实验哪些痛点,仪器信息别制作了
该公司是美国上市公司Bio-Techne集团(NASDAQ:TECH)旗下行业领先的蛋白质分析品牌,其致力于研发和生产更精准、更快速、更灵敏的创新性蛋白质分析工具,是最早开发WB自动化的厂商之一。
2011年,该平台的Simon™系统问世,相对于传统的WB来说,Simon™显著提高了蛋白质分析的准确性和可重复性。在之后的十余年内,Simple Western的能力持续扩展,其家族的最新成员——Leo™系统,是一款高通量、全自动毛细管WB系统,能够实现快速、简单和灵敏的蛋白质定量和检测,每次运行可处理多达100个样品,增加定量分析设计的实验规模,并在短短3小时内提供结果。如您有更多技术干货、科研成果、仪器使用心得、市场观点等内容,欢迎投稿,投稿邮箱:
1807年,科学家首次观察到在电场作用下,水中的粘土颗粒向正极移动的现象,这一现象为电泳奠定了基础。直到20世纪50年代,随着淀粉和聚丙烯酰胺等电泳基质的引入,研究人员才开始使用凝胶电泳技术从复杂的混合物中分离蛋白质
1。然而,这些早期的电泳方法无法区分大小相似的蛋白质。1970年,在医学研究委员会分子生物学实验室研究噬菌体T4的分子生物学家乌尔里希·莱姆利(Ulrich Laemmli)意识到,一种名为十二烷基硫酸钠(SDS)的蛋白质变性洗涤剂可以帮助根据分子量将多肽链分离出来,因为它们在凝胶中迁移时会发生这种变化。通过创建一种含有不同浓度SDS和聚丙烯酰胺的不连续双层凝胶系统,莱姆利能够更清楚地观察到蛋白质条带。这种方法现在被称为SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),它使他能够识别出构成噬菌体T4衣壳的先前未知的蛋白质2。与此同时,其他研究人员正在使用凝胶电泳来分离 DNA等生物分子。1975 年,爱丁堡大学的分子生物学家埃德温·索恩(Edwin Southern)通过从电泳分离的片段中检测特定DNA序列,将这项技术向前推进了一步。为了实现这一目标,他引入了一个新步骤:印迹。在琼脂糖凝胶上分离DNA片段后,他将它们转移到硝酸纤维素膜上,从而捕获DNA3。然后,他使用可以与特定DNA序列结合的放射性RNA探针,并通过放射自显影法检测它们。索恩以自己的名字将这项发明命名为 Southern blotting开元体育·(中国)官方网站。随着Southern blotting成为分析DNA样本的流行工具,它也激发了研究人员探索其在其他应用中的潜力。1977年,斯坦福大学的生化学家乔治·斯塔克(George Stark)和他的同事们通过使用一种名为重氮苄氧甲基(DBM)纸的化学改性纤维素作为转移RNA分子的介质,引入了一种RNA印迹法
4。他们将这种创新命名为“Northern blotting”,以反映其与Southern blotting的联系。在成功之后,斯塔克的团队进一步将印迹法应用于蛋白质分析,并于1979年7月发表了他们的方法。他们对莱姆利的不连续凝胶系统进行了修改,通过将聚丙烯酰胺/琼脂糖凝胶混合物加入细胞裂解液中来分离蛋白质。用于蛋白质转移时,他们使用了DBM纸,并使用放射性蛋白质来探测靶蛋白。使用该方法,该小组成功地鉴定了感染猴痘病毒的肿瘤抗原5。与此同时,世界另一端的两位生物化学家,弗里德里希·米歇尔研究所的哈里·托宾 (Harry Towbin) 和弗雷德·哈奇癌症中心的尼尔·伯内特 (Neal Burnette) 正在独立开发一种类似的蛋白质印迹方法。两个团队都建立了一种电泳印迹程序来转移蛋白质,其中包括使用电场将蛋白质从电泳凝胶驱动到硝酸纤维素膜上。哈里·托宾利用一抗结合靶蛋白,然后使用放射性或荧光标记的二抗检测一抗。尼尔·伯内特的蛋白质检测方法略有不同——他使用了一抗和二抗放射性标记蛋白。哈里·托宾在1979年发表了他的方法,比斯塔克的论文发表晚了两个月,而伯内特的手稿是在同一时期准备的,但最初被拒绝。1981年,伯内特的论文被同一本杂志接受,他将这种方法称为 Western blotting
6。蛋白质印迹很快引起了全世界研究人员的注意。在它诞生后的头十年里,它成为了检测与疾病相关的蛋白质的关键诊断工具。一些研究人员将WB应用于血液样本中HIV抗体的识别
7,而另一些人则用它来检测由错误折叠的朊蛋白引起的克雅氏病8。在此期间,技术进步使 蛋白印迹更容易获得开元体育·(中国)官方网站。研究人员引入了新的膜材料,例如聚偏二氟乙烯和尼龙,以改进印迹过程。这些材料耐用、稳定,可以更有效地结合蛋白质。检测方法也发生了变化。化学发光法(使用与酶联次级抗体反应后发出光的化学发光底物)取代放射性方法,成为更受欢迎的用于观察蛋白质条带的方法。尽管有这些改进开元体育·(中国)官方网站,但对于进行WB实验的研究人员来说,该技术也有一定的局限性。WB方法的实验步骤较多,操作较为复杂且耗时较长,并且该技术对实验条件要求较高,如电泳分离不充分、转印不完全、封闭不足或抗体特异性差等都会影响最终的结果。此外,该技术无法完成对蛋白质的绝对定量,对于低丰度蛋白也很难检测到清晰准确的条带。且传统WB的低通量性难以满足大规模筛选、组学研究等对多样本、多蛋白同时分析的需求。
为了解决传统WB的局限性,2011年,ProteinSimple 团队在人类蛋白质组组织年度世界大会上推出了第一台基于毛细管的自动化Simple Western仪器 Simon™系统。相对于传统的蛋白质印迹来说,Simon™显著提高了蛋白质分析的准确性和可重复性。2014年,ProteinSimple(于2014年被Bio-Techne收购)推出了Wes™系统,它可在3小时内处理多达25个样品,灵敏度是Simon™的10倍。为了满足客户的需求,Bio-Techne在2018年推出了Jess™ 系统,它具有化学发光和荧光双重检测功能,使用户能够检测样品中的更多靶标。并且Jess™ 系统还集成了内置的总蛋白测量功能,以便更轻松地进行数据标准化。此外,Bio-Techne还开发了一种创新的 RePlex™ 检测试剂盒,该检测试剂盒模拟了传统蛋白质印迹中的剥离和重新检测步骤,但在同一毛细管内,使研究人员能够从每个样品中提取更多数据。Simon™、Wes™和 Jess™的成功将推动Bio-Techne进行更多创新。
此后,Bio-Techne一直致力于扩展Simple Western的能力,以更好地支持不同的研究需求。例如,2021年推出的 Abby™ 系统为寻求自动化Western印迹工作流程的研究人员提供了一种易于访问、经济实惠的解决方案。2024年,Bio-Techne隆重推出Simple Western家族的最新成员:Leo™系统。Leo™一次运行可处理多达100个样品,并仅需3小时即可提供结果,显著提高了通量,使其成为药物筛选和生物标志物发现等大规模研究的理想选择。其扩展的多重检测功能允许每个样品检测多达8个蛋白质靶标,为研究人员提供来自单个实验的更全面的数据。这些功能使Leo™成为支持各种研究领域和药物开发阶段的多功能工具。
Leo™系统由Simple Western Technology提供支持,是一款高通量、全自动毛细管WB印迹平台。它能够实现快速、简单和灵敏的蛋白质定量和检测,每次运行可处理多达100个样品,增加定量分析设计的实验规模,并在短短3小时内提供结果。
Simple Western助力微量蛋白定量检测:Simple Western在外泌体标志物检测领域是一种很有效的技术手段。如在德克萨斯大学安德森癌症中心工作的Raghu Kalluri 教授于2021年成功的利用Bio-Techne推出的Simple Western技术检测到了存在于各种细胞系以及不同分离方式得到的外泌体中的Syntenin-1蛋白。在类器官领域,Simple Western技术也有很强的统治力。比如日本庆应义塾大学于日本大冢制药联合建立了大样本胃癌类器官活性生物样本库,这其中就用到了Bio-Techne 生产的Wes
平台。此外,Simple Western技术还可应用于表征阿尔兹海默疾病致病过程中的生物标志物,如神经来源的细胞外囊泡(NDEVs)、检测循环细胞外囊泡(EVs)常见的标志物CD9和Flot-1等。Simple Western助力生物医药研究:Simple Western技术不仅能定量检测微量蛋白,也同时能检测大分子量蛋白。京都大学iPS细胞研究所在2020年利用Simple Western技术定量检测了427KD的抗肌萎缩蛋白Dystrophin,该技术成功助力DMD杜氏肌萎缩/杜氏肌营养不良研究。
Simple Western助力PROTAC靶向蛋白降解领域研究:蛋白靶向降解嵌合体(Proteolysis Targeting Chimera, PROTAC)是通过泛素-蛋白酶体系统诱导靶向蛋白降解的一种技术。GSK为研究靶向RIPK2蛋白降解剂PROTAC的优化,他们使用Simple Western相关仪器得出了“低频次给药可维持较长药效的结论”。此外,Arvinas也购置了4台Simple Western仪器,用于神经退行性疾病的研究。海科思使用Simple Western仪器检测BTK量效关系曲线。
高效率与高通量:全自动WB系统将更加高效,在短时间内处理更高通量的样本,适应大规模蛋白质组学研究的需求。
智能化:结合人工智能和机器学习,WB自动化系统将具备更智能的实验设计和结果分析能力,分析软件将更加用户友好,支持远程控制和数据分析。